專利名稱：下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可應(yīng)用于鐵路橋梁及公路橋梁的下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁；屬于 橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景傳統(tǒng)的鋼桁式腹板組合截面是由混凝土箱形截面發(fā)展而來，它采用鋼桁桿代替箱形截面 的混凝土腹板，從而形成由上翼緣混凝土板、鋼桁桿及下翼緣混凝土板共同受力的結(jié)構(gòu)體系， 如圖1所示。該類結(jié)構(gòu)的腹桿采用鋼桁桿時，為避免鋼桁桿受壓屈曲，往往需要在受壓桁桿 中灌注混凝土，為降低拉應(yīng)力水平有時需對受拉弦桿施加預(yù)應(yīng)力，現(xiàn)場施工作業(yè)量大。與此 同時，鋼桁式腹板組合截面與傳統(tǒng)的波紋鋼腹板箱梁(見圖2)類似，下翼緣混凝土板的澆 筑需現(xiàn)場搭設(shè)腳手架、支模板等，存在現(xiàn)場作業(yè)量及施工難度大等問題。另一方面，混凝土 底板在正彎矩作用下容易出現(xiàn)開裂，裂縫會降低結(jié)構(gòu)的承載力、剛度及耐久性。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為大幅度減少組合箱梁澆筑混凝土搭設(shè)腳手架、支模板等的施工作業(yè)量， 而提出一種能提高結(jié)構(gòu)承載力、剛度和抗裂性能的一種下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁，其特征在于該組合梁由上翼緣混凝土板、波紋 鋼腹板和下弦矩形鋼管混凝土構(gòu)件組成，所述的下弦矩形鋼管混凝土構(gòu)件采用開敞桁式結(jié)構(gòu)， 該開敞桁式結(jié)構(gòu)是由兩根平行放置的矩形鋼管及內(nèi)部灌注的混凝土，以及設(shè)置在所述兩根矩 形鋼管之間的水平支撐和斜撐組成；在所述的矩形鋼管內(nèi)預(yù)留下弦張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋束的孔道。本發(fā)明的技術(shù)特征還在于在所述的矩形鋼管的內(nèi)側(cè)焊接牛腿A和牛腿B，用于連接兩 根矩形鋼管之間的水平支撐和斜撐。本發(fā)明的又一技術(shù)特征是在所述的矩形鋼管的上表面預(yù)留混凝土灌注孔。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果①與鋼桁式腹板組合截面相比，采 用了抗剪強(qiáng)度較高的波紋鋼腹板代替鋼腹桿，具有很高的抗剪承載能力。②下弦采用鋼管混 凝土，可以克服傳統(tǒng)波紋鋼腹板箱梁和鋼桁式腹板組合截面中下翼緣混凝土板的澆筑需搭設(shè) 腳手架、支模等施工作業(yè)量較大的問題。由于采用鋼管混凝土，還可有效地提高結(jié)構(gòu)的抗裂 性，避免裂縫外露等，結(jié)構(gòu)的耐久性可顯著提高。③該結(jié)構(gòu)采用下弦開敞桁式，矩形鋼管之 間僅用支撐連接，形式簡單合理，結(jié)構(gòu)高度減小，能夠有效降低結(jié)構(gòu)自重，減輕地震作用， 并降低基礎(chǔ)部分的造價。 該結(jié)構(gòu)下弦水平支撐和斜撐還可為上翼緣混凝土板的繞筑提供支撐，減少了模板工程和混凝土濕作業(yè)工作量和支模工序，工業(yè)化程度高。鋼結(jié)構(gòu)部分主要為工廠預(yù)制，質(zhì)量易于保證。


圖1為傳統(tǒng)的鋼桁式腹板組合截面箱梁示意圖。圖2為傳統(tǒng)的波紋鋼腹板箱梁示意圖。圖3為下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁示意圖。圖4為下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁施工階段示意圖(未澆筑上翼緣混凝土板時)。 圖5為下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁構(gòu)造示意圖。圖中l(wèi)一上翼緣混凝土板；2—鋼桁桿；3—下翼緣混凝土板；4—波紋鋼腹板；5—鋼板； 6—栓釘；7—矩形鋼管；8—牛腿A; 9—牛腿B; IO—水平支撐；11—斜撐；12—臨時系桿； 13—混凝土灌注孔；14—預(yù)應(yīng)力筋張拉束孔道；15—混凝土。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步描述。 本發(fā)明提供了能夠大幅度減少組合箱梁澆筑混凝土搭設(shè)腳手架、支模板等的施工作業(yè)量，并能提高結(jié)構(gòu)承載力、剛度和抗裂性能的一種下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁。如圖3 圖5 所示，該組合梁由上翼緣混凝土板1、波紋鋼腹板4和下弦矩形鋼管混凝土構(gòu)件組成，下弦 矩形鋼管混凝土構(gòu)件采用開敞桁式結(jié)構(gòu)，該開敞桁式結(jié)構(gòu)是由兩根平行設(shè)置的矩形鋼管7及 其內(nèi)部灌注的混凝土 15以及設(shè)置在兩根矩形鋼管7之間的水平支撐10和斜撐11組成；在 矩形鋼管7的內(nèi)側(cè)每隔一定距離需焊接牛腿A 8和牛腿B 9，用于連接矩形鋼管間的水平支撐 10和斜撐11，且在矩形鋼管7內(nèi)需預(yù)留下弦張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋束的孔道14，且在鋼管上表面 每隔一定距離預(yù)留混凝土灌注孔13。 本發(fā)明的施工工序為本發(fā)明所述的下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁由鋼結(jié)構(gòu)的拼(焊)接，下弦鋼管混凝土 (包括支撐的連接)及上翼緣混凝土板澆筑三部分組成。如圖4 5所示，在工廠將波紋鋼腹 板4與鋼板5、下弦矩形鋼管7焊牢，在鋼板5上熔焊抗剪連接件栓釘6，并在矩形鋼管7內(nèi) 側(cè)每隔一定距離焊接牛腿A8和牛腿B 9，在矩形鋼管7上表面每隔一定距離預(yù)留混凝土灌注 孔13。將各榀鋼構(gòu)件運(yùn)至施工現(xiàn)場，進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的定位，將兩榀鋼構(gòu)件通過牛腿A8和牛腿 B9用水平支撐10和斜撐11 (如工字鋼或角鋼等綴材)連接起來，同時其上翼緣也采用臨時 系桿12連接，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后，在下弦矩形鋼管7內(nèi)預(yù)留好預(yù)應(yīng)力筋張拉束孔道14，通過 混凝土灌注孔13，將混凝土15注入矩形鋼管7內(nèi)，待混凝土15達(dá)到一定強(qiáng)度后，支上翼緣 混凝土板l的模板、綁扎鋼筋并澆筑混凝土。下弦鋼管混凝土在施工過程中，當(dāng)結(jié)構(gòu)承受施 工荷載后，變形不滿足變形要求時，應(yīng)根據(jù)計算分析在鋼管底部每隔一定距離設(shè)置臨時支撐。
權(quán)利要求
1. 一種下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁，其特征在于該組合梁由上翼緣混凝土板(1)、波紋鋼腹板(4)和下弦矩形鋼管混凝土構(gòu)件組成，所述的下弦矩形鋼管混凝土構(gòu)件采用開敞桁式結(jié)構(gòu)，該開敞桁式結(jié)構(gòu)是由兩根平行放置的矩形鋼管(7)及內(nèi)部灌注的混凝土(15)，以及設(shè)置在所述兩根矩形鋼管(7)之間的水平支撐(10)和斜撐(11)組成；在所述的矩形鋼管(7)內(nèi)預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋張拉束孔道(14)。
2、 按照權(quán)利要求1所述的一種下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁，其特征在于在所述的 矩形鋼管(7)的內(nèi)側(cè)焊接牛腿A (8)和牛腿B (9)，用于連接兩根矩形鋼管之間的水平支 撐和斜撐。
3、 按照權(quán)利要求1所述的一種下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁，其特征在于在所述的 矩形鋼管(7)的上表面預(yù)留混凝土灌注孔(13)。
全文摘要
下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁，屬于橋梁支承構(gòu)件。該下弦開敞桁式波紋鋼腹板組合梁由上翼緣混凝土板、波紋鋼腹板和下弦開敞桁式的矩形鋼管混凝土構(gòu)件組成。與鋼桁式腹板組合截面相比，本發(fā)明采用了抗剪強(qiáng)度較高的波紋鋼腹板代替鋼腹桿，具有很高的抗剪承載力。開敞桁式下弦由兩根平行放置的矩形鋼管及內(nèi)部灌注的混凝土、矩形鋼管之間的水平支撐、斜撐組成。下弦采用這種鋼管混凝土構(gòu)件，還可以克服傳統(tǒng)波紋鋼腹板箱梁和鋼桁式腹板組合截面中下翼緣混凝土板需搭設(shè)腳手架、支模、混凝土澆筑等施工的作業(yè)量較大等問題，而且可有效提高結(jié)構(gòu)的抗裂性，避免裂縫外露等，結(jié)構(gòu)的耐久性可顯著提高。其下弦為支撐連接的開敞式結(jié)構(gòu)，構(gòu)造簡單，施工快捷方便。
文檔編號E01D101/30GK101280546SQ20081008963
公開日2008年10月8日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者吳麗麗, 聶建國 申請人:清華大學(xué)